(二) 規(guī)格及測量范圍
渦街流量計主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工茁度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
在實際應(yīng)用中,往往大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計采用微功耗*,采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。原理
在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體,則從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡門旋渦,如圖1所示,旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。
設(shè)旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)平均流速為 ,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,即可得到以下關(guān)系式: f=SrV1/d=SrV/md ?。?)
式中 V1--旋渦發(fā)生體兩側(cè)平均流速,m/s;
Sr--斯特勞哈爾數(shù);
m--旋渦發(fā)生體兩側(cè)弓形面積與管道橫截面面積之比 管道內(nèi)體積流量qv為
qv=πD2V/4=πD2mdf/4Sr (2)
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 (3)
式中 K--流量計的儀表系數(shù),脈沖數(shù)/m3(P/m3)。
K除與旋渦發(fā)生體、管道的幾何尺寸有關(guān)外,還與斯特勞哈爾數(shù)有關(guān)。斯特勞哈爾數(shù)為無量綱參數(shù),它與旋渦發(fā)生體形狀及雷諾數(shù)有關(guān),
圖2所示為圓柱狀旋渦發(fā)生體的斯特勞哈爾數(shù)與管道雷諾數(shù)的關(guān)系圖。由圖可見,在ReD=2×104~7×106范圍內(nèi),Sr可視為常數(shù),這是儀表正常工作范圍。當(dāng)測量氣體流量時,VSF的流量計算式為(4)
圖2 斯特勞哈爾數(shù)與雷諾數(shù)關(guān)系曲線
式中 qVn,qV--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0oC或20oC,101.325kPa)和工況下的體積流量,m3/h;
Pn,P--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的壓力,Pa;
Tn,T--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下的熱力學(xué)溫度,K;
Zn,Z--分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下和工況下氣體壓縮系數(shù)。
由上式可見,VSF輸出的脈沖頻率信號不受流體物性和組分變化的影響,即儀表系數(shù)在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)僅與旋渦發(fā)生體及管道的形狀尺寸等有關(guān)。但是轉(zhuǎn)流量計在物料平衡及能源計量中需檢測質(zhì)量流量,這時流量計的輸出信號應(yīng)同時監(jiān)測體積流量和流體密度,流體物性和組分對流量計量還是有直接影響的。
蒸汽渦街流量計口徑和流量選型表
渦街流量計 | 公稱通徑DN (mm) | 流量范圍(m3/h) | ||
液 體 | 氣 體 | 蒸 汽 | ||
LUGB | 250 | 100~1000 | 1000~8000 | 930~8000 |
LUGB | 300 | 150~1500 | 1500~11500 | 1330~11440 |
LUGB | 350 | 200~2000 | 2000~15600 | 1800~15600 |
LUGB | 400 | 250~2500 | 2500~20000 | 2400~20000 |
LUGB | 500 | 400~4000 | 4000~30000 | 3700~31800 |
LUGB | 600 | 500~5000 | 5000~45000 | 5300~45800 |
LUGB | 700 | 700~7000 | 7000~60000 | 7300~62300 |
LUGB | 800 | 900~9000 | 9000~80000 | 9500~81400 |
LUGB | 1000 | 1400~14000 | 14000~120000 | 14800~127200 |
1、新一代智能化渦街流量計,具有精度高、抗振動、抗干擾、維護(hù)方便的特點,適合于各種使用蒸汽、氣體工況下的流量計量。
2、渦街流量傳感器和流量顯示儀及補(bǔ)償方式合稱為渦街流量計。渦街流量計則為渦街流量計的典型代表。
3、渦街流量傳感器是利用卡門渦街原理和現(xiàn)代電子技術(shù)而設(shè)計制造的一種具有高度可靠性、優(yōu)良的技術(shù)性能指標(biāo)、良好的介質(zhì)適應(yīng)性和通用性的新型流量儀表。
管道情況 | 上游 | 下游 |
同心收縮管 全開閘閥 | 15D | 5D |
90℃直角彎頭 | 20D | 5D |
同平面二個90℃彎頭 | 25D | 5D |
半開閘閥 調(diào)節(jié)閥 | 50D | 5D |
不同平面二個90℃彎頭 | 40D | 5D |
帶整流管束 | 12D | 5D |
智能蒸汽渦街流量計表頭功能 :
1.液晶點陣漢字顯示,直觀方便,操作簡潔明了;
2.帶全功能的HART協(xié)議,包含特殊命令;
3.帶溫度/壓力傳感器接口。溫度可配接Pt100或Pt1000,壓力可接表壓或絕壓傳感器,并可分段修正;
4.輸出信號多樣化,可根據(jù)客戶要求選擇兩線制4-20mA輸出、三線制脈沖輸出和三線制當(dāng)量輸出;
5.具有的非線性修正功能,大大提高儀表的線性;
6.具有軟件頻譜分析功能,提高了儀表抗干擾和抗震的能力;
7.通用性強(qiáng),可與渦街、旋進(jìn)旋渦等輸出頻率信號的傳感器配套使用;
8.測量介質(zhì)廣泛,可測量蒸汽、液體、一般氣體、天然氣等,測量天然氣時有超壓縮因子修正;
9.有中英文兩種版本,供用戶選擇;
10.超低功耗,一節(jié)干電池全性能工作可維持至少3年;
11.工作模式可自動切換,電池供電、兩線制、三線制;
12.自檢功能,有豐富的自檢信息;方便用戶檢修和調(diào)試。
13.具有獨(dú)立密碼設(shè)置,參數(shù)、總量清零和校準(zhǔn)可設(shè)置不同級別的密碼,方便用戶管理;
14.顯示單位可選擇,可自定義;
15.一體化帶溫壓補(bǔ)償功能
智能漢字屏渦街流量計